您需要了解的有關 GPS 及其用途的所有信息

幾乎所有智能設備都使用 GPS 來跟踪和監控您的位置以及遠距離的其他身體活動。 它可以幫助您從 A 點導航到 B 點。

但是您知道，GPS 是如何做到這一點的，GPS 是如何工作的，以及它的其他用途是什麼？

好吧，我們將在本文中討論相同的內容。 讓我們了解 GPS 系統的工作原理、用途、準確度以及接收器和模塊的工作原理。

GPS簡史

在太陽、月亮和星星的幫助下，人類已經練習了數百萬年的導航。 GPS 全球定位系統是 20 世紀相同技術的進步，採用太空時代技術。

1957 年俄羅斯發射了第一顆 Sputnik 1 衛星，見證了 GPS 的首次亮相。此後不久，美國國防部開始探索潛艇導航的地理定位能力。

儘管 GPS 於 1983 年由美國政府向公眾提供，但數據的控制權仍由政府自己掌握。 直到 2000 年，公司和公眾才終於完全可以使用 GPS。

什麼是 GPS，它是如何工作的？

GPS 或全球定位系統提供導航、定位和定時測量。 GPS 跟踪系統使用衛星、接收器和算法來同步各種位置、時間數據和速度。 GPS 系統的同步用於​​陸地、海上和空中旅行。

GPS 導航系統由美國政府管理，任何人都可以通過 GPS 接收器自由訪問。 該系統由美國國防部放置在地球軌道上的 24 顆衛星組成的網絡組成。

雖然 GPS 跟踪系統主要是為軍事應用而製造的，但在 1980 年代它可供平民使用。

GPS的關鍵要素

GPS 跟踪系統由三個不同的元素組成，也稱為分段。 這些部分共同為您提供位置信息。

構成印度 GPS 系統關鍵要素的三個部分是：

• 太空/衛星：第一個要素是在太空中繞地球運行的衛星。 這些衛星根據用戶的地理位置和一天中的時間向用戶傳輸數據信號。
• 地面控制：地面控制，也稱為“控制部分”，由地面天線、主控站和地球上的監測站組成。 控制部分的活動包括操作和跟踪太空中的衛星以及監控它們的傳輸。 這些監測站遍布世界各大洲，包括歐洲、北美和南美、亞洲、非洲和澳大利亞。
• 用戶設備：它是最終用戶的 GPS 接收器和發射器設備。 其中包括智能手機、手錶和其他遠程信息處理設備等物品。

GPS 技術如何工作？

讓我們通過了解其背後使用的技術和概念來詳細了解 GPS 的工作原理。

GPS 跟踪系統採用一種稱為三邊測量的獨特技術。 使用這種技術，您可以通過收集來自衛星的信號來計算速度、高度和位置，以確定輸出位置的信息。

（注意：然而，“三邊測量”這個詞經常被誤認為是“三角測量”，這是一種用於測量角度而非距離的技術。）

因此，簡單來說，在太空中繞地球運行的衛星會發送信號，這些信號將通過位於地球表面附近或地球表面上的 GPS 設備進行讀取和解釋。 要計算準確位置，GPS 跟踪設備應該能夠讀取至少四顆衛星的信號。

在這些網絡圈中，每顆衛星每天繞地球運行兩次，同時發送一個獨特的信號、時間和軌道參數。 GPS 跟踪設備可以在任何給定時間點讀取來自六顆或更多衛星的信號。

因此，當 GPS 設備接收到單個衛星廣播的微波信號時，它會計算 GPS 設備與衛星之間的距離。 但是，由於 GPS 只能計算與衛星的距離，單顆衛星不足以提供所需的位置信息。

此外，衛星不提供有關角度的任何信息，因此 GPS 設備選擇的位置可能在地球表面的任何地方。

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GPS如何跟踪確切位置？

嗯，我們是在一個三維世界中，同樣用於使用 GPS 確定確切位置。 讓我們更好地理解這一現象。

每當衛星發送信號時，都會創建一個帶有半徑的圓圈，用於測量從 GPS 跟踪設備到特定衛星的距離。 同樣，當第二顆衛星發送信號時，又會創建另一個圓圈。

這將位置縮小到兩個點之一，由不同衛星創建的兩個點相交。 現在再次，當第三顆衛星也發送信號時，可以在所有三個圓圈的交點處精確確定設備的位置。

但是，由於是三維世界，我們可以確定衛星發出的信號不是圓，而是球。 這三個球體的交點創建了兩個交點，並且選擇離地球最近的點作為 GPS 位置。

GPS技術的用途

今天，每個行業都將 GPS 跟踪系統用於不同的目的。 GPS 跟踪器每天用於計算準確的時間測量、位置跟踪、導航等。 讓我們了解GPS的主要用途：

• 位置：幫助您確定精確的位置。
• 導航：允許您從一個位置到另一個位置。
• 跟踪：允許您持續監控人或物體的運動。
• 映射：幫助您為世界創建 GPS 地圖。
• 計時：使您能夠非常精確地進行時間測量。

GPS 使用示例

• 緊急情況：在緊急情況或自然災害發生時，急救人員使用 GPS 跟踪系統來繪製、跟踪和預測天氣。 它還有助於跟踪應急人員。 它確保在困難時期提供及時的援助以保護人們。

• 交通：在導航時，您可以使用路線優化等 GPS 功能，幫助您節省燃料和時間。 電子商務組織、配送品牌、物流公司等，使用 GPS 車輛跟踪系統來確保及時交付並提高生產力。

• 健康與健身：智能手錶等可穿戴技術可跟踪您的身體活動，例如跑步。 這些 GPS 手錶使用 GPS 追踪器來計算跑步或步行時的距離。

• 遊戲： GPS 跟踪在現場遊戲中非常重要。 它可以幫助來自不同國家的玩家合作和玩耍。 例如，在 Pokemon Go 遊戲中，GPS 被用於在各個位置進行遊戲。

• 軍事： GPS 的主要用途之一是在軍事中用於導航、引導、跟踪和監視部隊、敵軍、軍事資產和導彈。 GPS 幫助軍隊確定空襲和軍事行動的位置。

GPS系統的準確性

GPS 跟踪系統允許您定位、導航、映射和跟踪各個位置，但 GPS 跟踪器的準確度如何？

GPS 跟踪器在高樓、樹木或建築物等外部因素不會造成乾擾的開闊區域工作得很好。 除此之外，GPS 定位的準確性取決於以下幾個因素和變量：

• 物理干擾：由於大山、樹木、建築物等物理因素，GPS 跟踪系統計算的預計到達時間可能不准確。

• 高度： GPS 無法確定連接設備或智能手機的放置高度。

• 天氣條件：暴風雨、暴雨或太陽風暴會對 GPS 跟踪系統產生直接影響。

• 衛星故障：衛星軌道模型中可能存在障礙，對 GPS 跟踪器的準確性產生負面影響。 但是，這種情況現在變得很少見了。

• 誤算：當 GPS 跟踪設備使用的硬件設計不符合硬件規格時，可能會出現故障。

• 外部干擾： GPS 跟踪設備可能會面臨由於欺騙或乾擾設備造成的干擾。

如何使用假 GPS？

不想透露其真實位置的用戶可以選擇使用假 GPS。 要使用虛假 GPS 位置，請按照以下步驟操作：

• 從 Google Play 商店下載“Fake GPS Location-GPS Joystick”。
• 安裝後，單擊“設置位置”，並藉助經度和緯度線選擇假位置。
• 單擊“開始 > 需要繪製權限 > 設置”。
• 單擊其他應用程序上的“允許”選項，然後返回該應用程序。
• 單擊“開始”以啟用您的模擬位置。
• 轉到您的手機“設置 > 關於”以找到內部版本號，繼續點擊它，直到您到達“開發者模式”。
• 返回“設置”>“開發人員選項”，然後在模擬位置下，單擊“GPS 操縱桿”。
• 導航到“GPS 操縱桿”應用程序並點擊“開始”。

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全球導航衛星系統 (GNSS) 概述

GNSS，即全球導航衛星系統，通過用於導航和確定定位測量的衛星網絡廣播軌道和時間信息。 這個衛星星座將時間和定位信息傳輸到 GNSS 接收器，這些接收器進一步用於確定精確位置。

GNSS主要由兩部分組成：控制部分和用戶部分。

控制部分是一個由遍布全球的監控、主控和數據上傳站組成的網絡。 當這些站接收到來自衛星的信號時，它們會在衛星聲稱的位置和軌道模型之間進行比較。

因此，在這些控制站，衛星的位置可以確保它們的軌道路徑是準確的。 控制站還確保衛星處於最佳狀態，以確保最佳精度。

現在，另一方面，用戶部分由負責接收衛星信號的設備組成。 該設備使用至少四顆衛星的時間和軌道位置來確定位置。 為了解決和避免任何定時錯誤，用戶段使用天線來接收和識別優質信號。

GNNS 的一些示例是美國的 NAVSTAR 全球定位系統 (GPS)、歐洲的伽利略和中國的北斗導航衛星系統。 此外，全球任何 GPS 系統的性能和效率都基於以下四個參數：

• 準確性
• 正直
• 連續性
• 可用性

GPS vs GNSS 設備 vs GPRS

以下是 GPS、GNSS 和 GPRS 之間的區別：

什麼是 GPS 接收器芯片和模塊？

GPS 芯片和模塊可以為用戶提供地球上任何地方的即時時間和位置信息。 GPS 接收器芯片提供有關經度、緯度和高度位置的信息。

GPS 接收器芯片旨在接收有關在給定時刻每顆衛星放置位置的信息。 這些相同的接收器用於汽車的 GPS 系統和自行車的 GPS 系統。 他們不斷在電子地圖上繪製汽車或自行車的位置變化，然後相應地提供到達輸入目的地的方向。

大多數 GPS 接收器芯片都建立在以下三個組件之上。

• 天線：接收信號，具有抗干擾潛力。
• 接收器：它是將無線電信號轉換為導航解決方案的處理器單元。
• 控制單元：它為接收器控制提供接口。 顯示定位信息。

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